DE102014215357A1

DE102014215357A1 - plasma generator

Info

Publication number: DE102014215357A1
Application number: DE102014215357.3A
Authority: DE
Inventors: Stefan Laure
Original assignee: Dr Laure Plasmatechnologie GmnH
Current assignee: Dr Laure Plasmatechnologie GmnH
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-02-04

Abstract

Es wird ein Plasmagenerator zur Erzeugung eines in Ausbreitungsrichtung gerichteten Plasmastrahls vorgeschlagen mit einer Kathodenhalterung (2a), mit einer an der Kathodenhalterung (2a) angeordneten, von einem Plasmagas umströmten Kathode (2), mit einer koaxial zur Kathode (2) angeordneten Anode (1), welche die Kathode (2) zumindest abschnittsweise umgibt und einen Strömungskanal ausbildet, mit einem zwischen der Kathodenhalterung (2a) und der Anode (1) koaxial zur Kathode (2) angeordneten Düsenkörper (3), durch den das Plasmagas in den Zwischenraum zwischen der Kathode (2) und der Anode (1) einströmt, wobei sich der Öffnungsquerschnitt des Düsenkörpers (3) in Ausbreitungsrichtung verkleinert, wobei der Düsenkörper (3) mehrere Plasmagas-Zufuhröffnungen aufweist, durch die das Plasmagas in einer zur Ausbreitungsrichtung senkrechten Ebene in im wesentlichen tangentialer Richtung einströmt.A plasma generator for producing a plasma jet directed in the direction of propagation is proposed, comprising a cathode holder (2a) with a cathode (2) arranged around the cathode holder (2a) and having a cathode (2) arranged coaxially with the cathode (1) ), which at least partially surrounds the cathode (2) and forms a flow channel, with a between the cathode holder (2a) and the anode (1) coaxial with the cathode (2) arranged nozzle body (3) through which the plasma gas in the space between the cathode (2) and the anode (1) flows in, wherein the opening cross-section of the nozzle body (3) decreases in the propagation direction, wherein the nozzle body (3) has a plurality of plasma gas supply openings through which the plasma gas in a plane perpendicular to the propagation direction in the flows substantially tangential direction.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Plasmagenerator mit einer Anode und einer Kathode. The invention is based on a plasma generator with an anode and a cathode.

Derartige Generatoren werden in der Regel mit Gleichstrom betrieben und daher als Gleichstromplasmageneratoren bezeichnet. Sie finden eine breite Anwendung für vielfältige Aufgaben, insbesondere für Beschichtungsaufgaben. Anode und Kathode sind dabei meist koaxial zueinander angeordnet. Dabei ist die Anode in der Regel wassergekühlt. Sie besteht meist aus Kupfer. Die Anode bildet dabei häufig eine Brennkammer, einen Düsenhals und eine Expansionsdüse des Plasmagenerators. Dies entspricht dem in 1 dargestellten Aufbau. Such generators are usually operated with direct current and therefore referred to as Gleichstromplasmageneratoren. You will find a wide application for a variety of tasks, especially for coating tasks. Anode and cathode are usually arranged coaxially to each other. The anode is usually water cooled. It usually consists of copper. The anode often forms a combustion chamber, a nozzle neck and an expansion nozzle of the plasma generator. This corresponds to the in 1 shown construction.

Bei bekannten Plasmageneratoren mit dem in 1 dargestellten Aufbau strömt Gas in die Brennkammer. Das Gas wird vor dem Düsenhals aufgestaut. Dadurch ergibt sich an der Spitze der Kathode eine reduzierte Strömungsgeschwindigkeit. Im Düsenhals wird das Gas im Lichtbogen aufgeheizt und in der Expansionsdüse entspannt. Aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Kathodenspitze ist die Beimischung von Stoffen, die im Plasma mit der Kathode reagieren oder zu einer Beschädigung der Kathode führen, nicht möglich. Es muss verhindert werden, dass die Kathode brennt oder auflegiert. In known plasma generators with the in 1 shown structure, gas flows into the combustion chamber. The gas is dammed up in front of the nozzle throat. This results in a reduced flow rate at the tip of the cathode. In the nozzle throat, the gas is heated in the arc and expanded in the expansion nozzle. Due to the low flow velocity in the region of the cathode tip, the admixture of substances which react with the cathode in the plasma or lead to damage to the cathode is not possible. It must be prevented that the cathode burns or alloys.

Der erfindungsgemäße Plasmagenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass durch einen Düsenkörper, der zwischen einer Kathodenhalterung und der Anode angeordnet ist, eine Strömung eines Plasmagases erzeugt wird. Dabei wird das Plasmagas zum einen verwirbelt und zum anderen beschleunigt. Diese Strömung schützt die Kathodenspitze vor einer Reaktion mit einem zugeführten Betriebsstoff. Dank dieser Ausgestaltung kann durch einen Zufuhrkanal in der Anode ein Betriebsstoff zugeführt werden, der unter anderen Bedingungen mit der Kathode reagieren würde. Hierzu zählen beispielsweise Sauerstoff, Kohlenstoff sowie sauerstoff- oder kohlenstoffhaltige Verbindungen. The plasma generator according to the invention with the features of claim 1 is characterized in that a flow of a plasma gas is generated by a nozzle body which is arranged between a cathode holder and the anode. The plasma gas is swirled on the one hand and accelerated on the other hand. This flow protects the cathode tip from reacting with an input fuel. Thanks to this configuration, a fuel can be supplied through a supply channel in the anode, which would react with the cathode under other conditions. These include, for example, oxygen, carbon and oxygen or carbon-containing compounds.

Im folgenden wird die Richtung, in die sich der durch den Plasmagenerator erzeugte Plasmastrahl ausbreitet, als Ausbreitungsrichtung bezeichnet. Diese Ausbreitungsrichtung gibt eine Richtung des Plasmagenerators vor. Die Längsachse der Kathode, im Bezug auf die die Kathode und die Anode koaxial zueinander angeordnet sind, fällt im wesentlichen mit der Ausbreitungsrichtung zusammen. In the following, the direction in which the plasma jet generated by the plasma generator propagates is referred to as the propagation direction. This direction of propagation predetermines a direction of the plasma generator. The longitudinal axis of the cathode, with respect to which the cathode and the anode are arranged coaxially with each other, substantially coincides with the propagation direction.

Der Düsenkörper ist koaxial zur Kathode angeordnet. Er befindet sich zwischen der Kathodenhalterung und der Anode. Der Düsenkörper weist einen Innenraum auf. Der Öffnungsquerschnitt dieses Innenraums nimmt in Ausbreitungsrichtung ab. In bevorzugter Weise hat der Innenraum eine konische Form. An der der Kathodenhalterung zugewandten Seite ist der Öffnungsquerschnitt des Innenraums Düsenkörpers größer als an der der Anode zugewandten Seite. Vorteilhafterweise stimmt der Öffnungsquerschnitt des Düsenkörpers an der der Anode zugewandten Seite mit dem Öffnungsquerschnitt des Strömungskanals der Anode an dem in Ausbreitungsrichtung hinteren Ende überein. Durch die Querschnittsverengung des Düsenkörpers in Ausbreitungsrichtung wird das in den Düsenkörper einströmende Plasmagas beim Übergang von dem Düsenkörper in den Strömungskanal der Anode beschleunigt. Der sich in Ausbreitungsrichtung an den Innenraum des Düsenkörpers anschließende Strömungskanal in der Anode unterstützt die Beschleunigung des Plasmagases. The nozzle body is arranged coaxially with the cathode. It is located between the cathode support and the anode. The nozzle body has an interior space. The opening cross-section of this interior decreases in the propagation direction. Preferably, the interior has a conical shape. At the side facing the cathode support, the opening cross section of the interior of the nozzle body is greater than at the side facing the anode. Advantageously, the opening cross section of the nozzle body on the side facing the anode coincides with the opening cross section of the flow channel of the anode at the rear end in the propagation direction. Due to the cross-sectional constriction of the nozzle body in the propagation direction, the plasma gas flowing into the nozzle body is accelerated during the transition from the nozzle body into the flow channel of the anode. The flow channel adjoining the interior of the nozzle body in the direction of propagation supports the acceleration of the plasma gas.

Das Plasmagas wird in den Innenraum des Düsenkörpers über Plasmagas-Zufuhröffnungen in dem Düsenkörper eingeleitet. Die Plasmagas-Zufuhröffnungen stellen den Mündungsbereich von Plasmagas-Zuführkanälen dar, die in dem Düsenkörper verlaufen. Dabei sind die Plasmagas-Zufuhrkanäle derart ausgerichtet, dass das Plasmagas in einer tangentialen Richtung im Bezug auf die Ausbreitungsrichtung zugeführt wird. Dies führt zu Verwirbelungen beim Zuführen des Plasmagases. The plasma gas is introduced into the interior of the nozzle body via plasma gas supply openings in the nozzle body. The plasma gas supply openings represent the mouth region of plasma gas supply channels extending in the nozzle body. In this case, the plasma gas supply channels are aligned such that the plasma gas is supplied in a tangential direction with respect to the propagation direction. This leads to turbulences when supplying the plasma gas.

Während des Betriebs bildet sich in dem Düsenkörper und in einem als Brennraum bezeichneten Abschnitt des Strömungskanals der Anode ein starker Wirbel aus. Gleichzeitig wird das Plasmagas sehr stark axial beschleunigt. Der Gaswirbel baut einen Schutzmantel um die Kathode auf. Dieser Schutzmantel erlaubt es, im heißen Bereich des Plasmabrenners in der Nähe der Kathodenspitze oder des Kathodenansatzes über eine Versorgungsbohrung beliebige Stoffe zuzuführen, ohne dass diese mit der Kathode reagieren. Zugeführt werden können je nach Wahl des Plasmagases feste, flüssige oder gasförmige Stoffe. In dem Brennraum werden die zugeführten Stoffe sehr stark erhitzt und strömen dann aus der Anode in eine sich an die Anode anschließende Beruhigungsstrecke. Anschließend strömt das heiße Plasma in eine Mischkammer, in der zusätzliche Stoffe zugeführt werden können. During operation, a strong vortex forms in the nozzle body and in a section of the flow channel of the anode which is referred to as the combustion chamber. At the same time, the plasma gas is accelerated very strongly axially. The gas vortex builds a protective sheath around the cathode. This protective jacket makes it possible to supply any substances in the hot region of the plasma torch in the vicinity of the cathode tip or of the cathode extension via a supply bore, without these reacting with the cathode. Depending on the choice of plasma gas, solid, liquid or gaseous substances can be added. In the combustion chamber, the substances supplied are heated very strongly and then flow out of the anode into a calming section adjoining the anode. Subsequently, the hot plasma flows into a mixing chamber in which additional substances can be supplied.

Der Düsenkörper wird auch als Vortex-Düse bezeichnet. The nozzle body is also called a vortex nozzle.

Das Plasmagas darf nicht mit dem Kathodenwerkstoff reagieren. Im Allgemeinen wird deshalb Argon und/oder Stickstoff, Wasserstoff oder Mischungen aus diesen Gasen als Plasmagas verwendet. Auch andere Edelgase wie zum Beispiel Helium können eingesetzt werden. Der Betrieb mit nur einer Gaskomponente ist auch möglich. The plasma gas must not react with the cathode material. In general, therefore, argon and / or nitrogen, hydrogen or mixtures of these gases is used as the plasma gas. Other noble gases such as helium can be used. Operation with only one gas component is also possible.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Plasmagenerator eine wassergekühlte Anode, insbesondere aus Kupfer, und eine Kathode aus Wolfram auf. Die Wasserkühlung der Anode ist so gestaltet, dass sehr große Wärmemengen abgeführt werden können. According to an advantageous embodiment of the invention, the plasma generator has a water-cooled anode, in particular made of copper, and a cathode made of tungsten. The water cooling of the anode is designed so that very large amounts of heat can be dissipated.

Der Plasmagenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich dadurch aus, dass die Kathodenhalterung, die Kathode und die Anode derart miteinander und mit einem Trägerflansch verbunden sind, dass der Plasmagenerator an einem Stück über den Trägerflansch an eine Plasmabehandlungs-Kammer gekoppelt werden kann. The plasma generator with the features of claim 8 is characterized in that the cathode holder, the cathode and the anode are connected to each other and to a support flange such that the plasma generator can be coupled in one piece via the support flange to a plasma treatment chamber.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Trägerflansch mit mindestens einem Kühlkanal ausgestattet, durch den zur Kühlung Wasser in den Trägerflansch geleitet wird. According to an advantageous embodiment of the invention, the support flange is equipped with at least one cooling channel through which water is passed into the support flange for cooling.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Trägerflansch mit mindestens einem Flansch-Zufuhrkanal ausgestattet, der in die Durchgangsöffnung des Trägerflanschs mündet, und durch den mindestens ein Betriebsstoff in den Plasmastrahl zuführbar ist. According to a further advantageous embodiment of the invention, the support flange is equipped with at least one flange feed channel, which opens into the passage opening of the carrier flange, and through which at least one operating material can be fed into the plasma jet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Durchgangsöffnung des Trägerflanschs als Mischkammer ausgestaltet. According to an advantageous embodiment of the invention, the passage opening of the carrier flange is designed as a mixing chamber.

Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. All features of the invention may be essential to the invention both individually and in any combination with each other.

Zeichnung drawing

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:

1 Aufbau eines aus dem Stand der Technik bekannten Plasmabrenners, 1 Construction of a known from the prior art plasma torch,

2 erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Plasmabrenners, 2 first embodiment of a plasma torch according to the invention,

3 zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Plasmabrenners, 3 second embodiment of a plasma torch according to the invention,

4 drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Plasmabrenners, 4 third embodiment of a plasma torch according to the invention,

5 Trägerflansch in perspektivischer Ansicht, 5 Carrier flange in perspective view,

6 viertes Ausführungsbeispiel eines Plasmabrenners, 6 fourth embodiment of a plasma torch,

7 perspektivische Ansicht eines Plasmabrenners. 7 Perspective view of a plasma torch.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments

In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer Anode 1, einer Kathodenhalterung 2a, einer Kathode 2, einem Düsenkörper 3, einem Zufuhrkanal 4 für Betriebsstoffe (insbesondere Reaktivgas und/ oder Precursor) in der Anode, einem Flansch 5 mit Beruhigungsstrecke, einem Isolator 6, einem Trägerflansch 7 mit Mischkammer und Versorgungseinrichtungen, einer Zufuhr 8 und einem Isolator 9 dargestellt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Anode einen Strömungskanal auf, dessen Öffnungsquerschnitt sich zunächst in Ausbreitungsrichtung verengt und anschließend aufweitet. Die ovalen Öffnungen an dem dem Isolator 9 zugewandten Ende des Düsenkörpers 3 sind die Plasmagas-Zufuhröffnungen, durch die das Plasmagas in den Düsenkörper 3 einströmt. Die Pfeile deuten an, dass das Plasmagas in tangentialer Richtung einströmt. Die dabei entstehenden Verwirbelungen sind in der Zeichnung durch Pfeile mit gekrümmtem Verlauf angedeutet. In 2 is a first embodiment with an anode 1 , a cathode holder 2a , a cathode 2 a nozzle body 3 , a supply channel 4 for operating materials (in particular reactive gas and / or precursor) in the anode, a flange 5 with calming section, an insulator 6 , a carrier flange 7 with mixing chamber and utilities, a feeder 8th and an insulator 9 shown. In the first embodiment, the anode has a flow channel whose opening cross-section initially narrows in the direction of propagation and then widens. The oval openings on the insulator 9 facing the end of the nozzle body 3 are the plasma gas supply ports through which the plasma gas enters the nozzle body 3 flows. The arrows indicate that the plasma gas flows in a tangential direction. The resulting turbulence are indicated in the drawing by arrows with a curved course.

Der Plasmagenerator gemäß dem in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Form der Anode 3. Der Öffnungsquerschnitt des Strömungskanals dieser Anode verkleinert sich in Ausbreitungsrichtung. Alle übrigen Komponenten stimmen mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein. The plasma generator according to the in 3 illustrated second embodiment differs from the first embodiment by the shape of the anode 3 , The opening cross section of the flow channel of this anode decreases in the propagation direction. All other components are the same as in the first embodiment.

Der Plasmagenerator gemäß dem in 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Form der Anode 3. Der Öffnungsquerschnitt des Strömungskanals dieser Anode vergrößert sich in Ausbreitungsrichtung. Alle übrigen Komponenten stimmen mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein. The plasma generator according to the in 4 illustrated third embodiment differs from the first embodiment by the shape of the anode 3 , The opening cross-section of the flow channel of this anode increases in the propagation direction. All other components are the same as in the first embodiment.

In 5 ist der Trägerflansch 7 des ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiels gemäß 2, 3 und 4 dargestellt. Der Trägerflansch weist zwei längere Kühlkanäle auf, in die Wasser zur Kühlung eingeleitet werden kann. Die beiden Kanäle sind parallel zueinander. Darüber hinaus weist der Trägerflansch zwei kürzere Flansch-Zufuhrkanäle auf, über die ein weiterer Beschichtungsstoff zugeführt werden kann. Die Kanäle sind alle parallel zueinander. In 5 is the carrier flange 7 of the first, second and third embodiments according to 2 . 3 and 4 shown. The support flange has two longer cooling channels, into which water can be introduced for cooling. The two channels are parallel to each other. In addition, the support flange has two shorter flange supply channels, via which a further coating material can be supplied. The channels are all parallel to each other.

Der gesamte Plasmagenerator wird auf dem Trägerflansch montiert, der die Schnittstelle zu einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kammer, beispielsweise einem Beschichtungsraum, bildet. Der Trägerflansch besteht bevorzugt aus Aluminium. Zwischen einem ersten Flansch 5 mit Beruhigungsstrecke und dem Trägerflansch 7 ist ein Isolationsstück 6 montiert, welches dafür sorgt, dass der Plasmagenerator und die nicht dargestellte Kammer elektrisch isoliert sind. The entire plasma generator is mounted on the support flange, which forms the interface to a chamber, not shown in the drawing, for example, a coating chamber. The support flange is preferably made of aluminum. Between a first flange 5 with calming section and the support flange 7 is an isolation piece 6 mounted, which ensures that the plasma generator and the chamber, not shown, are electrically isolated.

Die Erzeugung von Siliziumdioxidschichten erfolgt, indem Argon als Plasmagas durch die Vortex-Düse dem Plasma zugeführt wird. Durch die Gaszufuhr 4 wird dem Plasma Sauerstoff beigemischt. In der Mischkammer erfolgt die Zugabe von HMDSO oder eines anderen Siliziumalkohols. The generation of silicon dioxide layers takes place by supplying argon as plasma gas through the vortex nozzle to the plasma. By the gas supply 4 oxygen is added to the plasma. In the mixing chamber, the addition of HMDSO or another silicon alcohol takes place.

Der Plasmagenerator ist in der Lage, Plasmafreistrahlen mit vielfältigen Zusammensetzungen zu erzeugen. The plasma generator is capable of producing plasma free jets of various compositions.

Je nach Beschichtungsaufgabe kann die Anode des Generators mit konvergentem, divergentem oder konvergent-divergentem Düsenverlauf ausgestattet werden. Wichtig ist dabei, dass die Kathode immer vor reagierenden Plasmabestandteilen geschützt wird. Depending on the coating task, the anode of the generator can be equipped with a convergent, divergent or convergent-divergent nozzle profile. It is important that the cathode is always protected from reacting plasma components.

Durch den Zufuhrkanal in der Anode können Betriebsstoffe in den Plasmastrahl eingeleitet werden, für die eine hohe Temperatur oder Energiedichte notwendig ist. Durch den Flansch-Zufuhrkanal in dem Trägerflansch können Betriebsstoffe in den Plasmastrahl eingeleitet werden, für die eine niedere Temperatur oder Energiedichte ausreichend oder notwendig ist. Es können unterschiedliche oder gleiche Betriebsstoffe zugeführt werden. Die Betriebsstoffe können fest, flüssig oder gasförmig sein. Through the supply channel in the anode operating materials can be introduced into the plasma jet, for which a high temperature or energy density is necessary. Through the flange supply channel in the support flange operating materials can be introduced into the plasma jet, for which a low temperature or energy density is sufficient or necessary. Different or identical consumables can be supplied. The operating fluids can be solid, liquid or gaseous.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Anode anode
2a 2a: Kathodenhalterung cathode support
2 2: Kathode cathode
3 3: Düsenkörper (Vortex-Düse) Nozzle body (vortex nozzle)
4 4: Zufuhrkanal für Betriebsstoffe in der Anode (Reaktivgas und/ oder Precursorzufuhr)Feed channel for consumables in the anode (reactive gas and / or precursor feed)
5 5: Flansch mit Beruhigungsstrecke Flange with calming section
6 6: Isolator insulator
7 7: Trägerflansch mit Mischkammer und Versorgungseinrichtungen Carrier flange with mixing chamber and utilities
8 8th: Flansch-Zufuhrkanal (Reaktivgas und/ oder Precursorzufuhr in der Mischkammer)Flange feed channel (reactive gas and / or precursor feed in the mixing chamber)
9 9: Isolator insulator

Claims

Plasma generator for generating a plasma jet directed in the propagation direction with a cathode holder, with a cathode arranged on the cathode, flowed around by a plasma gas cathode, with an anode arranged coaxially with the cathode, which surrounds the cathode at least in sections and forms a flow channel, with a nozzle body arranged coaxially with the cathode between the cathode holder and the anode, through which the plasma gas flows into the intermediate space between the cathode and the anode, wherein the opening cross-section of the nozzle body decreases in the direction of propagation, wherein the nozzle body has a plurality of plasma gas supply openings, through which the plasma gas flows in a plane perpendicular to the propagation direction in a substantially tangential direction.

Plasma generator according to claim 1, characterized in that the opening cross section of the anode decreases in the propagation direction.

Plasma generator according to claim 1 or 2, characterized in that the opening cross section of the anode increases in the propagation direction.

Plasma generator according to claim 1, characterized in that the opening cross-section of the anode in the propagation direction first decreases and then increases.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that between the cathode holder and the nozzle body or between the nozzle body and the anode, an electrical insulation is arranged.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that the anode is equipped with at least one supply channel for supplies, and that the supply channel opens substantially in the region of the cathode tip in the flow channel, which forms the anode.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that the anode is water-cooled.

Plasma generator for generating a plasma jet directed in the propagation direction with a cathode holder, with a cathode arranged on the cathode, flowed around by a plasma gas cathode, with an anode arranged coaxially with the cathode, which surrounds the cathode at least in sections and forms a flow channel, with an electrical insulation between the anode and the cathode, with a support flange, with which the plasma generator can be coupled to a plasma treatment chamber, wherein the anode is connected to the support flange and an electrical insulation between the support flange and the anode is arranged, with a passage opening of the carrier flange, which extends in the propagation direction.

Plasma generator according to claim 8, characterized in that the support flange is equipped with at least one cooling channel through which water is passed for cooling.

Plasma generator according to claim 8 or 9, characterized in that the support flange is equipped with at least one flange supply channel, which opens into the through-opening, and through which at least one fuel is fed into the plasma jet.